AM, Universidade de Nanjing: Um dispositivo flexível de geração de energia de alta tensão baseado em cascata fotovoltaica assimétrica

A interconversão entre luz e eletricidade está no centro das aplicações optoeletrônicas e fotônicas. A maximização da conversão fotoelétrica é uma meta de longo prazo e pode ser alcançada com a fabricação de dispositivos com estruturas específicas. Nesse contexto, é extremamente importante coletar radiação óptica em uma região específica e convertê-la em um dielétrico funcional com alto potencial elétrico para gerar uma resposta a um campo elétrico puro.

Lei Zhang et ai. da Universidade de Nanjing projetaram uma técnica de nanofabricação com autoalinhamento duplo e a aplicaram à construção de matrizes de heterojunção assimétricas semelhantes a zebras.

Os autores prepararam um novo nanocompósito assimétrico, periódico e orientado composto de tiras de ouro e alumínio. Essa nanoestrutura bimetálica permite a organização de heterojunções pn de forma controlada na direção do alinhamento. Matrizes iluminadas de 5 x 4 mm2 de pequenas tiras retangulares podem gerar altas tensões de mais de 100 V em substratos flexíveis. O potencial gerado por unidade de comprimento é de até 350 V-cm-1. Os autores demonstram pela primeira vez que essas altas tensões podem ser geradas por um sistema em um chip compacto e autoalimentado.

As descobertas dos autores facilitam a conversão entre luz e eletricidade, chegando ao ponto em que o desempenho de materiais piezoelétricos e eletro-ópticos em instrumentos inteligentes autoalimentados pode ser regulado ao fornecer um campo eletrostático suficientemente grande.